Analisi dei guasti e misure di miglioramento per l'interruttore a vuoto ad alta tensione VS1 per interni
L'interruttore a vuoto ad alta tensione VS1 per interni è un dispositivo di commutazione interno utilizzato in sistemi elettrici da 12 kV. Grazie alle sue eccellenti prestazioni, è particolarmente adatto per luoghi che richiedono operazioni frequenti alla corrente nominale di lavoro o interruzioni multiple della corrente di cortocircuito. Il meccanismo di azionamento dell'interruttore a vuoto ad alta tensione VS1 per interni è integrato con il corpo dell'interruttore.
Può essere utilizzato non solo per formare un'unità su carrello con un meccanismo di propulsione specifico, ma anche come unità a installazione fissa. Inoltre, l'interruttore a installazione fissa può migliorare la affidabilità dell'interblocco meccanico. Questo documento analizza un guasto di surriscaldamento di un interruttore a vuoto VS1 e propone misure di miglioramento in termini di scelta dei materiali, installazione, funzionamento e manutenzione a titolo di riferimento.
1. Situazione del guasto
Nel mese di aprile 2024, l'interruttore n. 224 (interruttore a vuoto VS1) della banca di condensatori X in una sottostazione da 220 kV si è disattivato a causa di un guasto. Dopo un'ispezione da parte del personale operativo sul posto, si è scoperto che i contatti mobili e fissi e le braccia di contatto della fase W dell'interruttore erano gravemente bruciati e non potevano essere rimessi in servizio. La situazione è stata immediatamente segnalata. Dopo l'arrivo del personale di manutenzione sul sito, con l'approvazione del dipartimento di smistamento, l'interruttore n. 224 e la barra di distribuzione a 10 kV sono stati spenti.
Alle 13:00 dello stesso giorno, è stato compilato un ordine di riparazione d'emergenza per la gestione del difetto. Il personale di manutenzione ha ispezionato le parti rilevanti dell'interruttore incidente sul posto e ha scoperto che i contatti mobili e fissi della fase W dell'interruttore n. 224 e la scatola di contatto nell'armadio erano gravemente bruciati.
2. Analisi delle cause del guasto
L'interruttore n. 224 della banca di condensatori X ha un modello VS1 - 12/T1250 - 25 ed è stato messo in servizio il 3 giugno 2005. Dopo un'ispezione completa, si è effettuata la seguente analisi della situazione dell'incidente basandosi sulla situazione effettiva sul posto:
Causa principale: L'invecchiamento della molla del contatto mobile a fiore di pesco del corpo dell'interruttore è la causa principale di questo incidente. Durante il processo di manutenzione sul posto, il personale di manutenzione ha scoperto che il componente più gravemente bruciato era la molla del contatto mobile a fiore di pesco. La situazione sul posto era che la maggior parte della molla del contatto mobile della fase W si era completamente fusa, mentre la molla del contatto mobile della fase V aveva subito un annealing. Confrontando i contatti vecchi e nuovi, si può vedere che a causa del lungo tempo di funzionamento dell'interruttore n. 224, la molla del contatto vecchio era gravemente invecchiata, causando una diminuzione della pressione di contatto del contatto mobile e un aumento della resistenza di contatto, favorendo il surriscaldamento. Allo stesso tempo, poiché l'interruttore della banca di condensatori ha requisiti elevati per la capacità di interruzione di correnti elevate e la commutazione dei condensatori è relativamente frequente, durante il processo di interruzione, è facile che i contatti mobili e fissi siano in cattivo contatto, il che provoca l'invecchiamento della molla e porta a scariche virtuali, causando il bruciamento dei contatti.
Causa secondaria: Il lungo funzionamento del corpo dell'interruttore e lo spostamento oscillatorio del carrello costituiscono la causa secondaria di questo incidente. L'interruttore n. 224 è stato in funzione o in riserva calda per un lungo periodo. Durante il processo di commutazione della banca di condensatori, il corpo dell'interruttore vibra, causando uno spostamento leggero del carrello, che fa sì che il contatto tra i contatti mobili e fissi delle tre fasi si sposti. Quando il personale di manutenzione ha eseguito le operazioni di inserimento ed estrazione sul posto, ha scoperto che c'era una certa distanza tra il carrello e la rotaia dell'armadio. Durante le operazioni di commutazione a lungo termine dell'interruttore, il carrello potrebbe spostarsi (confrontando la fase W bruciata con le altre due fasi non difettose, si può trarre questa conclusione. Le molle e le dita di contatto del contatto mobile della fase V avevano subito un annealing, mentre il contatto mobile della fase U non era affatto cambiato). Basandosi su questa valutazione, quando si è verificato l'incidente, la dimensione del contatto tra i contatti mobili e fissi della fase U era normale, il contatto tra i contatti mobili e fissi della fase V era un po' superficiale, e la fase W era in connessione virtuale o aveva una dimensione di contatto non conforme.
3. Gestione del guasto
Il personale di manutenzione ha sostituito i contatti mobili e fissi della fase W dell'interruttore n. 224 e la scatola di contatto nell'armadio sul posto. Dopo aver completato, hanno eseguito test sulle caratteristiche meccaniche e misurazioni della resistenza di contatto sull'interruttore n. 224. Allo stesso tempo, hanno eseguito prove di tenuta di tensione sulla barra di distribuzione a 10 kV e sull'interruttore n. 224. Tutti i test sono risultati conformi, soddisfacendo i requisiti per la messa in servizio. L'energia elettrica è stata ripristinata alle 17:00 dello stesso giorno.
4. Misure di miglioramento
Scelta dei materiali: Controllare rigorosamente la scelta dei materiali di tutti i componenti dell'interruttore a vuoto in rete. Per la scelta dei materiali e delle dimensioni meccaniche di componenti come contatti a fiore di pesco, meccanismi di azionamento e prese secondarie, seguire rigorosamente i requisiti tecnici del prodotto per migliorare la affidabilità dell'equipaggiamento.
Processo di installazione: Rafforzare il processo di installazione del carrello e dell'armadio dell'interruttore a vuoto. Il carrello e l'interruttore devono essere installati solidamente e in modo affidabile. Il carrello deve muoversi all'interno e all'esterno dell'armadio in modo flessibile senza bloccarsi. Quando il carrello si trova nella posizione di funzionamento, manutenzione o riserva, deve essere solidamente fissato. Allo stesso tempo, la pressione di contatto e la profondità di inserimento dei contatti mobili e fissi devono soddisfare i requisiti tecnici del prodotto. È severamente vietato avere una pressione di contatto insufficiente o uno spostamento oscillatorio.
Ispettazione dell'equipaggiamento: Rafforzare l'ispezione dell'equipaggiamento. Rafforzare l'ispezione complessiva degli interruttori a vuoto VS1 per le banche di condensatori a 10 kV nell'armadio. Eseguire ispezioni regolari in base al numero di operazioni di commutazione per garantire che la pressione di contatto dei contatti mobili e fissi soddisfi i requisiti per il funzionamento sicuro e stabile dell'equipaggiamento.
